Három-fázisú aszinkron motor: Aszimmetrikus feszültségű működés káros hatásainak elemzése

A normál működéshez szükséges feltételhárom-fázisú aszinkron motorfeszültségszimmetria. A tényleges működés során azonban gyakran aszimmetrikus feszültség lép fel az elektromos hálózat vagy magának a motornak a hibái miatt. Például az elektromos hálózatra csatlakoztatott nagy egy-fázisú terhelések, fázis---fáziszárlatok, egy-fázisú földelés vagy egy-fázisú szakadás-áramköri hibák a hálózatban, valamint olyan minőségi problémák, mint a fázis-a szigetelés, a belső földelés vagy a motor minden fázisának meghibásodása aszimmetrikus háromfázisú feszültséget{10}}adnak a motor tekercsére. Amikor ahárom-fázisú aszinkron motoraszimmetrikus feszültség alatt működik, indítási nyomatéka, túlterhelhetősége és hatékonysága mind csökkenni fog.

Ha a három-fázisú feszültség aszimmetrikus, a pozitív-szekvenciájú és a negatív-szekvenciájú mágneses mezők együtt léteznek a motor légrésében. A pozitív-szekvenciális mező előrefelé irányuló elektromágneses nyomatékot, míg a negatív-sorrendű mező fordított elektromágneses nyomatékot és negatív mechanikai teljesítményt.

Mivel a negatív -szekvenciamező által generált nyomaték negatív, fékezőnyomatékként működik, amely akadályozza a motor forgórészének normál forgását. Ez csökkenti a motor eredő nyomatékát és végső soron a maximális nyomatékot, ami természetesen csökkent túlterhelési kapacitást eredményez.

A motor csúszása szempontjából normál működés közben az ahárom-fázisú aszinkron motornagyon kicsi, ezért a negatív-szekvenciamező által okozott fékezőnyomaték nem jelentős. A tekercsek fűtési problémája azonban rendkívül súlyossá válik, ami miatt a tekercsek nagyon rövid időn belül kiéghetnek. Eközben a negatív-sorrendű mágneses mező növeli a motor veszteségeit, ami alacsonyabb hatásfokhoz és magasabb hőmérséklet-emelkedéshez vezet.

A fenti elemzés alapján megállapítható, hogy ha egy háromfázisú motor tápfeszültsége kiegyenlítetlen, a túlterhelési kapacitás és a hatásfok csökken, míg a tekercs túlmelegedése kritikus veszélyt jelent. Pontosan ez az oka annak, hogy a motor műszaki előírásai szigorú korlátokat írnak elő a tápfeszültség kiegyensúlyozatlanságára vonatkozóan.

Ezt a következtetést az extrém üzemi körülmények elemzésével ellenőrizhetjük. A motor tesztelése vagy szervizelése során előfordulhat egy-fázisú működés; az egyfázisú hibák jellemzőit a korábbi cikkekben tárgyaltuk, és itt nem ismételjük meg.

A három-fázisú feszültség aszimmetriájának elméleti elemzéséből egyértelmű következtetést vonhatunk le: a motor nem működhet névleges terhelés mellett, ha a hálózati feszültség aszimmetrikus, ellenkező esetben katasztrofális elektromos meghibásodás következik be a tekercs túlmelegedése miatt. Amint azt az egyfázisú működési hibákról szóló korábbi cikkekben tárgyaltuk, amikor a motor elveszít egy fázist működés közben, a tekercs túlmelegedése égett szagot okoz, amelyet alacsony-frekvenciás elektromágneses zaj és a motor fordulatszámának csökkenése kísér. Amint a motor leáll, többé nem lehet újraindítani.

A sok gépet üzemeltető berendezésgyártók esetében meg kell tenni a szükséges terheléselosztást. Különösen nagy számú nagy-teljesítményű egy-fázisú terhelés esetén figyelni kell a három-fázisú feszültség szimmetriáját, hogy megelőzzük a feszültség aszimmetria okozta motorhibákat.